Устройство для считывания графической информации

,13 У СВИДЕТЕЛЬСТВ ТОРС Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности может быть использованов устройствах для считывания графической информации, Цель изобретенияповышение быстродействия устройствасчитывания графической информации.Поставленная цель достигается путемисключения последовательного опроса.координатных шин планшета и организации одновременного опроса каждойт ьей группы проводников, 6 ил.1 128381Изобретение относится к автоматизации преобразования графической информации в электрические сигналы иможет быть использовано при созданиивысокоточных и быстродействующих 5устройств графического ввода в ЗЦВМи другие пользователи цифровой информации.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. ОНа Фиг. изображена структурнаясхема предлагаемого устройства длясчитывания графической информации;на фиг,2 - вариант выполнения первого коммутатора; на фиг.З - вариантвыполнения блока управления; нафиг,4 - вариант выполнения второгокоммутатора; на фиг.5 - вариант выполнения съемника координат; нафиг.6 - вариант выполнения блока формирования сигналов точного отсчета.Устройство (фиг.1) содержит планшет 1 с координатными шинами 2 иэлементами ИЛИ 3 первой группы, ком 25мутаторы 4 и 5, съемник 6 координат,блок 7 формирования сигналов точногоотсчета, блок 8 определения координат, блок 9 управления, регистры 10и 11, первый элемент ИЛИ 12 и второйэлемент ИЛИ 13, вторую группу элементов ИЛИ 14 и блок 15 сравнения.Планшет выполнен в виде двух систем ортогонально расположенных координатных шин 2, с одной стороны объединенных в группы посредством элементов ИЛИ 3, с другой стороны одноименные проводники всех групп объединены,Первый коммутатор (Фиг.2) содер- щ жит дешифратор 16, группу элементов ИЛИ 17 и группу формирователей 18 импульсов опроса.Бло. управления (Фиг,З) содержит генератор 19 импульсов, регистр 20, распределитель 21 импульсов, элементы И 22 и 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25, триггеры 26 и 27, элементы И 28-34, триггер 35, регистр 36, триггер 37, элементы И 38-40, триггер 41.Второй коммутатор (фиг.4) содержит счетчик 42, дешифратор 43, ключи 44. Съемник координат (фиг.5) содержит элемент 45 считывания, выпол ненный в виде катушки индуктивности, и усилитель 46.Блок формировайия сигналов точного отсчета (фиг.6) содержит регистр 8 47 сдвига, формирователь 48 компенсирующих импульсов, состоящий из формирователей 49 и резисторов 50, элемент ИЛИ 51, рамку 52 компенсации,выполненную в виде одновитковой катушки и расположенной вблизи съемника 6 координат. Устройство работает следующим образом. При ненажатой кнопке "Пуск (установлена на съемнике координат 6 и показана на фиг.З) импульсы с генератора 19 импульсов устанавливают в исходное состояние распределитель 21, регистр 20 и триггер 41, При установке элемента 45 считывания съемника 6 на рабочей поверхности планшета 1 н замыкании кнопки "Пуск" импульсы с генератора поступают на распределитель 21 блока 9 управления, на выходах которого по разрешению с триггера 41формируется три последовательностиимпульсов Т, Т 12 и Т 13, сдвинутыхотносительно друг друга. На первомвыходе появляется 1-й, 4-й и т.д.,на втором в . З-й, 5-й и т,д., на третьем - З-й, 6-й и т,д. импульсы генератора 19, Импульсом Т 11 регистр20 устанавливается в состояние, прикотором на первом его выходе появляется сигнал, поступающий на коммутатор 5, регистр 1 О, регистр 11, блок7, блок 8, регистр 36 и триггеры 26,27, 35, По этому сигналу первый выход регистра 36 устанавливается в единичное состояние, второй и третийв нулевое, триггер 26 устанавливается в единичное состояние, разрешаязапись в регистр 10, триггер 27 через элемент ИЛИ 24 устанавливается внулевое состояние, триггер 35 - всостояние, разрешающее подключениегрупп проводников планшета 1 по одной из координат коммутатору 4. Коммутатор 5 устанавливается в состояние опроса последнего проводникагрупп, регистр 10, регистр 11 и регистр сдвига блока 7 переводятся внулевое состояние. Вторым импульсомТ 11 регистр 20 переводится в состояние, при котором на его втором выходе устанавливается режим определения группы проводников. Одновременно перебрасывается триггер 41, которыйзапрещает последовательности импульсов Т 11, Т 12 и Т 13, но разрешает прохождение серий импульсов, сдвинутых относительно друг друга.184 3 2838Эти последовательности импульсовпоступают на коммутатор 4 и черезэлементы ИЛИ 7 подключаются к формирователям импульсов опроса таким образом, чтобы каждый формировательбыл закодирован в двоичном коде,т.е, 1-й формирователь будет иметькод 00001, 30-й - 11110 и т.д. и всоответствии с этими кодами импульсТ будет возбуждать одновременно те 1 Огруппы проводников, которые имеют вмладшем разряде единицу, импульс Т 2возбуждает группы, имеющие во второмразряде единицу и т.д. В это времякоммутатором 5 поДключена последняя шина в группах и каждая последняя шина групп будет возбуждаться в соответствии с присвоенным ей кодом, так как при одновременном возбуждениипоследних шин во всех группах по одной из координат будут точки, гдеэлектромагнитные поля от двух последних шин скомпенсируют друг друга всовпадающих разрядах, то опрос групппо каждой из координат организован втри этапа по разрешению с регистра 36.Первая серия импульсов возбуждаетпоследние шины в 1-й, 4-й, 7-й и т,д,группах, вторая серия импульсов возбуждает шины во 2-й, 5-й, 8-й и т,д. 30группах, третья - в З-й, б-й, 9-й и т.д. группах. Разрешение поступаетсоответственно с выходов 1, 2, 3 регистра 36 и изменение его состояния происходит по заднему фронту импульса. При нахождении возбуждаемой шинывблизи элемента считывания на выходах блока восприятия будет последовательность сигналов в соответствии с кодом возбуждаемой группы. Здесь возможны три варианта. 1. Элемент 45 считывания находится вблизи и справа от последней шины первой группы. Первой серией импуль сов возбуждаются шины 1-й, 4-й и т.д. групп. От шины в первой группе на выходе 2 съемника б будет серия импульсов отрицательной полярности, которые в этом режиме не используются. 50 От шины в 4-й группе на выходе 1 съемника 6 не будет сигналов, так как расстояние от элемента считывания до опрашиваемой шины больше зоны чувствительности съемника 6, которая 55 выбирается немного больше участка, занимаемого группой шин, Поэтому после первой серии импульсов в регистре 1 О будет записан нулевой код, который через элемент ИЛИ 12 поступаетчерез вход блока 9 на вход элементаИ 22 и запретит прохождение сигналовна вход триггера 26. Состояние триг-,гера 26 сохранится, что означаетсохранение разрешения на запись информации в регистр 10. Второй сериейимпульсов возбуждаются шины во 2-й,5-й и т.д, группах, От шины во второй группе будет на выходе 1 съемника 6 код в соответствии с кодом этойгруппы и этот код запишется в регистр 10, с выходов которого черезэлемент ИЛИ 12 поступитна вход элемента И 22 и разрешит прохождениесигналов на вход триггера 26, По заднему фронту импульса триггер 26 изменит состояние, запрещая запись врегистр 1 О через элемент И 28 и разрешит запись в,регистр 11 через элемент И 29Третья серия импульсоввозбуждает последние шины З-й, 6-йи т.д, групп, от которых сигналов небудет, так как расстояние от съемника 6 до шины будет больше зоны егочувствительности, В результате послетрех серий импульсов в регистре 1 Обудет записан код группы, в пределахкоторой находится элемент 45 считывания, в регистре 11 будет нулевойкод, который через элемент ИЛИ 13поступит на входы элементов И 25 и30, что запретит сброс регистра 10и регистра 11,2. Элемент 45 считывания находится вблизи и слева от последней шины второй группы. В этом случае после первой серии импульсов в регистр 1 О запишется нулевой код, после второй серии импульсов в регистр 10 запишется код 2-й группы, в пределах которой находится элемент считывания, после третьей серии импульсов в регистр 11 запишется код соседней спра" ва третьей группы. Коды с регистра 10 и регистра 1 поступают на блок 5. Результат сравнения поступает на входы элементов И 25 и 30. Дпя элемента И 25 результат сравнения является запрещающим, а для элемента И 30 - разрешающим, если код регистра 10 меньше кода регистра 11 и наоборот. Б данном случае разрешающий сигнал будет для элемента И 30, так как коды регистров не нулевые, то разрешающие сигналы будут и на других входах элементов И 25 и 30, пос" тупающие с выходов элементов ИЛИ 121283818 и 13. Поэтому по заднему фронту импульса третьей серии регистр 11 будет сброшен. В результате в регистре 10 будет записан код группы, в пределах которой находится элемент считывания, а регистр 11 будет хранить нулевой код.3. Элемент 45 считывания находится вблизи и слева от последней шины 3-й группы. В этом случае после пер- О вой серии импульсов в регистр 10 запишется код 4-й группы, после второй серии в регистр 11 запишется нулевой код, в третьей серии в регистр 11 запишется код третьей группы, в преде лах которой находится элемент считывания. В этом случае код регистра 10 будет больше кода регистра 1 и результат сравнения будет разрешающим для элемента И 25 и запрещающим для 20 , элемента И 30. Поэтому по заднему фронту третьего импульса сбросится регистр 10, В результате в регистре О будет нулевой код, в регистре 1125 будет код группы, в пределах которои находится элемент считывания.Во всех случаях результатом сравнения не нулевых кодов регистров бу,дет сброс регистра с большим кодом, а регистр с меньшим кодом будет сох ранять записанный код и это будет код группы, в пределах которой находится элемент считывания, Если один из регистров имеет нулевой код, то результат сравнения не используется. 35 Импульс третьей серии пройдет через элемент И 40, на другом входе которого будет разрешение с выхода 3 регистра 36 и поступит на вход триг гера 41. По заднему фронту импульса триггер 41 изменит состояние и запретит для распределителя 21 прохождение одной последовательности импульсов, но разрешит прохождение другой последовательности импульсов. Разрешение с выхода триггера 41 поступит также на коммутатор 4 и разрешит дешифрацию кода группы, поступившего через группу ИЛИ, 14. В соответствии с этим кодом с дешифратора 16 поступает разрешение на соответствующий формирователь 18 и соответствующая группа будет поддерживаться в открытом состоянии в режиме определения шины в группе и в режиме точного отсчета, Первым импульсом с распреоделителя 21 регистр 20 переводится в следующее состояние, определеяющее режим определения проводника в группе. По этому сигналу сбрасываетсясчетчик коммутатора 5, записываетсякод группы в сумматор блока 8, сбрасываются триггер 27 и регистр 36блока 9, разрешается прохождение сигналов через элементы И 23 и 29. Поочередному импульсу опрашивается первая шина в группе. Если она расположена слева от элемента 45 считывания.,то на одном выходе съемника 6 будетноль, на другом выходе - сигнал, который в этом режиме не используется.Поэтому с приходом очередного импульса изменится на единицу состояниесчетчика второго коммутатора 5 и запишется в сумматор число, равное расстоянию между шинами. Следующий им-пульс Т 11 подтвердит состояние регистра 20, Т 12 - возбуждает вторуюшину в группе и т.д. Так будет продолжаться до возбуждения шины, находящейся справа от элемента 45 считывания, В этом случае на выходе съемника 6 будет сигнал, который черезэлемент И 23 установит триггер 27 вединичное состояние, с инверсногоплеча которого поступит запрет черезэлементы И 33 и 39 на поступлениесигналов на коммутатор 5 и блок 8. Всумматоре будет зафиксирован код,пропорциональный количеству опрошенных шин, С приходом следующего импульса Т 1 регистр 20 переходит вследующее состояние, определяющее режим точного отсчета, По этому сигналу сбрасывается регистр сдвига блока 7, триггер 27 и триггер 37 устанавливаются в единичное состояние.Счетчик коммутатора 5 сохраняет кодпоследней опрошенной шины. С приходом импульса Т 12 возбуждается выбранная шина и поступает в рамку компенсации первый компенсирующий импульс.Если на выходе блока съемника 6 небудет сигнала, то импульсом Т 13 через элемент И 38 изменится состояниерегистра сдвига блока 7, а в блок 8запишется соответствующий код черезэлемент И 34. Импульсом Т 12 в рамкукомпенсации поступит следующий компенсирующий импульс другой амплитуды.И так будет до тех пор, пока на выходе блока 6 появится сигнал, которыйизменит состояние триггера 27, с выхода которого поступит запрещающийсигнал для элементов И 34 и 38 наизменение состояния блоков 7 и 8.128387Здесь возможны два случая.1. Электромагнитные поля от шины и рамки компенсации полностью скомпенсируют друг друга при каком-то импульсе компенсации, В этом случае бу дут сигналы на выходе съемника 6, которые через элемент И 31 подтвердят единичное состояние триггера 37. Потом в одном такте не будет сигналов на выходах съемника 6, что является 10 разрешением для элемента И 32, и триггер 37 установится в нулевое состояние. В следующем такте будет сигнал на выходе съемника .6.2. Электромагнитные поля от шины и рамки компенсации не скомпенсируют друг друга ни в одном такте. В этом случае сначала будут сигналы на выходе съемника 6, которые подтвердят 20 единичное состояние триггера 37 и сразу будет сигнал с другого выхода съемника 6Триггер 37 останется в единичном состоянии. Состояние триггера 37 учитывается в блоке 8, что позволяет вдвое увеличить дискретность устройстваПри наличии сигнала с выхода съем- ника 6 в режиме точного отсчета код 30 сумматора, состоящий из кода группы, кода шины в группе и кода, пропорционального числу тактов точного отсчета, переписывается в регистр и этим .заканчивается определение одной коор динаты, следующим импульсом Т 11 регистр 20 переводится в следующее состояние, при котором на выходе 5 регистра 20 появляется сигнал, перебрасывающий триггер 35, разрешающий оп ределение другой координаты, которое происходит аналогичным образом. 18 8Формула изобретенияУстройство для считывания графической информации, содержащее план.шет, выполненный в виде двух систем взаимно ортогснальных координатных шин, подключенных к соответствующим элементам ИЛИ первой группы, коммута" торы, одни входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, а входы подключены к соответствующим входам планшета, съемник координат, один вход которого индуктивно связан с координатными шинами планшета, другой подключен к выходу блока формирования сигналов точного отсчета, соединенному с блоком управления, а выходы съемиика координат подключены к соответствующим входам блока управления, блок определения координат, один вход ко" торого соединен с соответствующим выходом блока управления, а выход является выходом устройства, и первый и второй элементы ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистры, входы которых соеинены с соответствующими выходами ,сьемника координат и блока управления, блок сравнения, входы которого подключены к выходам регистров, а выход соединен с соответствующим входом блока управления, вторую группу элементов ИЛИ, входы которых подключенык выходам регистров, а выходы соединены с входами одного из коммутаторов и блока определения координат, при этом входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответствующих регистров, а выходы соединены с соответствующими входами блока управления.ктор А.Обручар едактор Ю.С аз 7445/5 Тираж 670ИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб.,писно ул. Проектная, 4 Уж Производственно-полиграфическое предприят